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硫代硫酸钠之MVR蒸发连续结晶工艺

2019-03-20 14:49阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1283700381

文/张海春18632115270

1前言

硫代硫酸钠，Na2S2O3▪5H2O 俗称海波、大苏打，广泛用于纺织、化纤、造纸、制革、农药工业。硫代硫酸钠晶体通常是利用化工副产硫代硫酸钠溶液经过蒸发浓缩，然后冷却结晶而来。
硫代硫酸钠溶液在一定浓度范围内沸点升高不高，蒸发浓缩可以通过MVR蒸发器实现，冷却结晶可以采用连续结晶器，全程实现连续化，自动化。
本文以硫化染料行业中硫化黑废水为原料，经过脱色絮凝、蒸发、结晶提取硫代硫酸钠。现将MVR蒸发、连续结晶工序着重介绍。

2物性

Na2S2O3▪5H2O 相对分子量248.18，无色透明单斜晶体，易溶于水，水溶液中性，遇强酸分解。
硫代硫酸钠在水中溶解度（wt.%）：
温度/℃
 0
 10
 20
 30
 40
 50
 60
 80
 100
溶解度/wt.%
 33.4
 37.4
 41.2
 45.1
 51.2
 60.3
 65.6
 70.0
 71.0
原水成分：
Na2S2O3 （wt.%）：18~24%
Na2SO4 +NaCl（wt.%）： 3~5%
pH=9

3工艺简介


3.1MVR

蒸发是典型的化工单元操作过程，通过对原水进行加热，使之沸腾汽化，汽化后的蒸汽经过冷凝得冷凝水。MVR是机械蒸汽再压缩的简称，MVR蒸发器是目前最为节能的一种蒸发工艺。在蒸发过程中，被蒸发出来的蒸汽被压缩机回收再压缩，从而使之能够以热源的形式再被次利用。
含硫代硫酸钠原液经过蒸发冷凝水预热后依次一、二级蒸发器进行蒸发浓缩，硫代硫酸钠溶液在第二级蒸发器被浓缩至一定密度后排出，趁热过滤其中析出的硫酸钠、氯化钠后送后续连续冷却结晶系统。
蒸发器蒸发出的二次汽送给压缩机进行再压缩，温度提高后的蒸汽送蒸发器的加热室。蒸汽放热冷凝后成为冷凝水，对进料进行预热后排离系统供车间回用。
物料依次在一、二级蒸发过程中，具有相同的蒸发压力，但浓度不同，故其沸点不同。所以第一级具有更高的换热温差，具有最高的蒸发强度。
物料蒸发温度95℃，浓缩至密度范围1.55~1.6。

3.2连续结晶

硫代硫酸钠连续结晶系统由结晶器和外冷器组成，前段来的高温高浓硫代硫酸钠蒸发母液首先通过循环水预冷到60℃后从特定位置连续稳定送进连续结晶装置。物料在结晶器和外冷器间以轴流泵为动力做大流量循环换热。系统内的热量被连续稳定带走，结晶器内物料温度始终维持在40℃左右，连续采出晶浆送过滤得到五水硫代硫酸钠产品，过滤后母液返回蒸发器继续蒸发浓缩。
装置采用的OSLO连续结晶器，内无搅拌，物料的循环运动依靠其顶端的立式轴流泵完成。在轴流泵驱动下，结晶器物料被持续抽出送外置换热器进行换热，换热后的物料被送至结晶器底部，然后上行继续参与循环过程。轴流泵带动的循环过程属于结晶系统的内循环范畴，硫代硫酸钠溶液被送入循环系统中而被迅速分散。
硫代硫酸钠结晶器的外冷器均设置为多组，任意一组可随时停车清洗而不影响另外一组的正常运行。换热管内部抛光，可大幅降低换热管结垢几率。
连续结晶是现代工业社会大生产时代发展的趋势，系统运行过程中结晶装置保持连续进料并连续出料，流水线性质的生产状态避免了产品的批次差异，降低了操作人员的劳动强度，特别适用于大规模自动化生产。

4原理简图

硫代硫酸钠之MVR蒸发连续结晶工艺

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